Lityum temir fosfat batareyasining kamchiliklari
Materialni qo'llash va ishlab chiqish potentsialiga egami yoki yo'qmi, uning afzalliklaridan tashqari, asosiy narsa materialning asosiy kamchiliklari bor-yo'qligi.
Hozirgi vaqtda lityum temir fosfat Xitoyda kuchli lityum-ion batareyalarning katod materiali sifatida keng tanlanadi.Hukumatlar, ilmiy tadqiqot institutlari, korxonalar va hatto qimmatli qog'ozlar kompaniyalarining bozor tahlilchilari ushbu materialga optimistik qarashadi va uni quvvatli lityum-ion batareyalarning rivojlanish yo'nalishi deb hisoblashadi.Sabablarni tahlil qilish bo'yicha, asosan, quyidagi ikkita nuqta bor: Birinchidan, Amerika Qo'shma Shtatlaridagi tadqiqot va rivojlanish yo'nalishining ta'siri tufayli, Amerika Qo'shma Shtatlaridagi Valence va A123 kompaniyalari birinchi marta katod materiali sifatida lityum temir fosfatdan foydalanganlar. litiy-ionli batareyalar.Ikkinchidan, Xitoyda lityum-ion batareyalar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yuqori haroratli aylanish va saqlash ko'rsatkichlariga ega lityum manganat materiallari tayyorlanmagan.Shu bilan birga, lityum temir fosfatning asosiy kamchiliklari ham bor, ularni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi, ularni quyidagicha umumlashtirish mumkin:
1. Lityum temir fosfat tayyorlashning sinterlash jarayonida yuqori haroratni kamaytiradigan atmosfera ostida temir oksidi oddiy temirga kamayishi mumkin.Batareyalardagi eng taqiqlangan modda bo'lgan temir batareyalarning mikro qisqa tutashuviga olib kelishi mumkin.Bu Yaponiya ushbu materialni quvvat turidagi lityum-ion batareyalarning katod materiali sifatida ishlatmaganligining asosiy sababidir.
2. Lityum temir fosfat kam tamping zichligi va siqilish zichligi kabi ba'zi ishlash kamchiliklariga ega, natijada lityum ion batareyasining energiya zichligi past bo'ladi.Past haroratning ishlashi yomon, hatto uning nano bo'lsa ham - va uglerod qoplamasi bu muammoni hal qilmaydi.Argonna milliy laboratoriyasining energiya saqlash tizimi markazi direktori doktor Don Hillebrand lityum temir fosfat batareyasining past harorat ko'rsatkichlari haqida gapirganda, uni dahshatli deb ta'rifladi.Ularning lityum temir fosfat batareyasidagi sinov natijalari shuni ko'rsatdiki, lityum temir fosfat batareyasi past haroratda (0 ℃ dan past) elektr transport vositalarini boshqara olmaydi.Ba'zi ishlab chiqaruvchilar lityum temir fosfat batareyasining quvvatni ushlab turish tezligi past haroratda yaxshi ekanligini da'vo qilsalar ham, u past oqim oqimi va past deşarjni kesish kuchlanishi sharoitida.Bunday holda, uskunani umuman ishga tushirish mumkin emas.
3. Materiallarni tayyorlash narxi va batareyalarning ishlab chiqarish narxi yuqori, batareyalarning rentabelligi past va mustahkamlik yomon.Materiallarning elektrokimyoviy xususiyatlari litiy temir fosfatning nanokristalizatsiyasi va uglerod qoplamasi bilan yaxshilangan bo'lsa-da, energiya zichligini kamaytirish, sintez narxini yaxshilash, elektrodlarni qayta ishlashning yomon ishlashi va og'ir ekologik ta'sir kabi boshqa muammolar ham yuzaga keldi. talablar.Lityum temir fosfat tarkibidagi Li, Fe va P kimyoviy elementlar juda boy va narxi past bo'lsa-da, tayyorlangan lityum temir fosfat mahsulotining narxi past emas.Dastlabki tadqiqot va ishlab chiqish xarajatlarini olib tashlaganingizdan keyin ham, ushbu materialning texnologik narxi va batareyalarni tayyorlashning yuqori narxi birlik energiya saqlashning yakuniy narxini oshiradi.
4. Mahsulotning past konsistensiyasi.Hozirgi vaqtda Xitoyda hech qanday lityum temir fosfat material zavodi bu muammoni hal qila olmaydi.Materialni tayyorlash nuqtai nazaridan, lityum temir fosfatning sintez reaktsiyasi qattiq fosfat, temir oksidi va lityum tuzi, uglerod qo'shilgan prekursor va kamaytiruvchi gaz fazasini o'z ichiga olgan murakkab heterojen reaktsiyadir.Ushbu murakkab reaksiya jarayonida reaktsiyaning izchilligini ta'minlash qiyin.
5. Intellektual mulk masalalari.Hozirgi vaqtda lityum temir fosfatning asosiy patenti Qo'shma Shtatlardagi Texas universitetiga tegishli, uglerod bilan qoplangan patent esa kanadaliklar tomonidan qo'llaniladi.Ushbu ikkita asosiy patentni chetlab o'tib bo'lmaydi.Agar patent royalti tannarxga kiritilsa, mahsulot tannarxi yanada oshadi.
Bundan tashqari, ilmiy-tadqiqot va lityum-ion batareyalarni ishlab chiqarish tajribasidan Yaponiya lityum-ion batareyalarni tijoratlashtirish bo'yicha birinchi mamlakat bo'lib, har doim yuqori darajadagi lityum-ion batareyalar bozorini egallab kelgan.Amerika Qo'shma Shtatlari ba'zi asosiy tadqiqotlarda etakchi bo'lsa-da, hozirgacha katta lityum-ion batareya ishlab chiqaruvchisi yo'q.Shuning uchun Yaponiya uchun quvvat turidagi lityum ion batareyasining katod materiali sifatida modifikatsiyalangan lityum manganatni tanlash yanada oqilona.Hatto Qo'shma Shtatlarda ham ishlab chiqaruvchilarning yarmi lityum temir fosfat va lityum manganatdan quvvat turidagi lityum-ion batareyalarning katod materiallari sifatida foydalanadi va federal hukumat ham ushbu ikki tizimni tadqiq qilish va rivojlantirishni qo'llab-quvvatlaydi.Yuqoridagi muammolarni hisobga olgan holda, lityum temir fosfat yangi energiya vositalarida va boshqa sohalarda kuchli lityum-ion batareyalarning katod materiali sifatida keng qo'llanilishi qiyin.Agar biz lityum manganatning past haroratli aylanishi va saqlash ko'rsatkichlari muammosini hal qila olsak, u arzon narxlardagi va yuqori tezlikli ishlash afzalliklari bilan quvvatli lityum-ion batareyalarni qo'llashda katta imkoniyatlarga ega bo'ladi.
Yuborilgan vaqt: 2022-yil 19-oktabr